Пилюгин Николай Алексеевич

Пилюгин Николай Алексеевич (18 мая (5 мая) 1908 - 2 августа 1982)

Советский ученый в области автоматики и телемеханики, академик АН СССР (1966; член-корреспондент 1958), с 1967 член Президиума АН СССР, дважды Герой Социалистического Труда (1956, 1961).

 

Окончил МВТУ им. Н.Э. Баумана (1935), работал в ЦАГИ (1934-41), руководитель ряда научно-исследовательских организаций, с 1946 главный конструктор, с 1969 заведующий кафедрой Московского института радиотехники, электроники и автоматики (профессор с 1970).

 

Депутат Верховного Совета СССР 7-10-го созывов. Ленинская премия (1957), Государственная премия СССР (1967). Награжден 5 орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции и медалями.

 

Основоположник отечественных систем автономного управления ракетными и ракетно-космическими комплексами - академик Н. А. Пилюгин, член легендарного Совета главных конструкторов ракетной и ракетно-космической техники, который возглавлял С.П. Королев.

 

Трудовой путь Николая Алексеевича начался в 1926 г., когда он после окончания 9 классов школы начал работать слесарем в Центральном аэрогазодинамическом институте (ЦАГИ), быстро освоил свое ремесло и, достигнув в нем высокого профессионализма, стал особо квалифицированным мастером своего дела - файнмехаником. Молодого рабочего заметил А.Н. Туполев, и Николая Алексеевича направили учиться. В 1930 г. он поступил в МВТУ им. Н.Э. Баумана, которое окончил в 1935 г., получив диплом инженера-механика.

 

До 1941 г. Николай Алексеевич работал в ЦАГИ, а затем перешел в отделившийся от него Летно-испытательный институт, где занимался разработкой самолетной автоматики и испытаниями автопилотов. В 1943 г. защитил кандидатскую диссертацию. В 1944 г. был переведен на работу в отдел управления НИИ-1 по ракетной технике, созданного на базе ракетного научно-исследовательского института, на должность начальника отдела спецлаборатории. В 1944 г. в составе специальной группы НИИ-1 по доставленным туда частям и обломкам немецкой баллистической ракеты Фау-2 изучал компоновочную и конструктивно-силовую схемы этой ракеты и схему ее системы управления (СУ). Группе удалось разобраться и восстановить схему действия пневмогидросхемы Фау-2, рассчитать ее основные характеристики и возможные траектории полета. Пилюгин возглавлял работу по изучению СУ, так как уже имел опыт исследований и проектирования систем автоматического регулирования с гироскопическими приборами, а также отработки автопилотов самолетов. Молодой нарком вооружений Д.Ф. Устинов высоко оценил результаты деятельности группы. Николай Алексеевич получил медаль "За отвагу". Летом 1945 г. в составе группы специалистов, впоследствии возглавляемой С.П. Королевым, он был направлен в Германию, где участвовал в создании центра ио изучению конструкции немецкой ракеты Фау-2, технической и технологической документации. Работа этого центра завершилась в 1946 г. составлением проектной документации, которая затем легла в основу проектирования отечественной ракеты Р-1.

 

По предложению С.П. Королева Н.А. Пилюгин с 1946 г.- главный конструктор автономных систем управления в НИИ и член Совета главных конструкторов, учрежденного С. П. Королевым. Решения совета, говорят, были обязательны для всех министров.

 

В начале 1947 г. коллектив, возглавляемый Н.А. Пилюгиным, с энтузиазмом продолжил разработку автоматизированной системы управления отечественной баллистической ракеты Р-1. Хоть ее прототипом была немецкая Фау-2, Р-1 надо было проектировать и изготавливать, ориентируясь на отечественную элементную базу и материалы. Во многом пришлось идти непроторенным путем, большинство агрегатов системы управления пришлось разрабатывать, изготавливать и испытывать впервые. Николай Алексеевич сумел успешно справиться с этой задачей, и отечественные баллистические ракеты Р-1 летали устойчиво, имея более высокие летно-технические характеристики и точность попаданий, чем Фау-2.

 

Особыми вехами на творческом пути главного конструктора Н.А. Пилюгина явились разработка и совершенствование автономной системы управления отечественной стратегической ракеты средней дальности Р-5. Успехи в проектировании, отработке и модернизации этой ракеты стали основой тех достижений, которые вывели отечественную ракетную технику на мировой уровень и привели не только к паритету ядерных сил США и СССР, но и к научно-техническому и производственному паритету ракетно-космических отраслей промышленности обеих стран и даже к опережающему развитию отечественных ракетно-ядерных сил в отношении способа их базирования.

 

При разработке системы управления ракетного комплекса Р-5 и его модификаций были решены задачи, которые в дальнейшем обеспечили преимущества автономных систем управления перед радиосистемами по точностным характеристикам, наиболее значимым для ракетного оружия. К числу наиболее важных решений в этой области следует отнести обеспечение:

• угловой стабилизации статически неустойчивых баллистических ракет в условиях внешних (атмосферных) и внутренних (зашумленность электрических управляющих сигналов) возмущений, парирование которых связано с синтезом многоуровневой системы автоматического регулирования объекта с существенно переменными параметрами. Практическое значение решения этой задачи выходит далеко за пределы только достижения устойчивости угловых положений корпуса ракеты в пространстве. Попутно разработчикам собственно ракеты были обеспечены возможности существенного снижения массы конструкции ее блоков в пользу отделяющейся головной части н досягаемой дальности стрельбы;
• стабилизации движения центра масс (ЦМ) ракеты в пространстве и во времени. В состав функций СУ были введены и приборно реализованы стабилизация движения ЦМ в нормальном (система НС) и боковом (система БС) направлениях, регулирование скоростных параметров во времени с помощью системы регулирования кажущейся скорости (РКС). Тем самым удалось существенно снизить возмущения параметров траектории ракеты, заставить ее двигаться по траектории, близкой к расчетной, и добиться точности попаданий ракеты в цель с помощью аналоговых и электромеханических счетнорешающих устройств, имевших ограниченные точностные характеристики.

Наиболее сложной, с большим количеством регулируемых параметров и источников возмущений, оказалась ракета Р-7, знаменитая "семерка", ставшая базой для создания космических ракет "Спутник", "Восток", "Восход", "Луна", "Молния", "Союз" и других.

 

Под руководством Н.А. Пилюгина разработаны системы управления многих ракетных и ракетно-космических комплексов и автоматических межпланетных станций; создана теория проектирования прецизионных СУ летательных аппаратов; разработаны методы анализа и синтеза сложных надежно функционирующих даже при единичных отказах ряда элементов сложных динамических систем, получившие широкое распространение в практике проектирования СУ; созданы научная методология экспериментальной наземной отработки приборов, подсистем и СУ в целом и испытательные комплексы для этой цели. На научной основе получила развитие методология сбора, обработки и анализа измерительной информации при испытаниях систем управления в обеспечение оценок правильности функционирования СУ, соответствия режимов ее работы заданным документацией, опытно-теоретических оценок точностных характеристик СУ, полученных с использованием моделей инструментальных погрешностей комплекса командных приборов исходя из априорных оценок ошибок управления и характеристик ее надежности.

 

С 1958 г. Н.А. Пилюгин - член-корреспондент, а с 1966 г. - действительный член Академии наук СССР. В 1967 г. он избирается в президиум академии. В 1956 г. Николай Алексеевич удостоен звания Героя Социалистического Труда, в 1961 г., после триумфального полета вокруг Земли Юрия Алексеевича Гагарина, это высшее звание присваивается ученому второй раз. Бронзовый бюст героя установлен в Санкт-Петербурге. В Южном округе Москвы одна из улиц носит имя академика Н.А. Пилюгина.

 

Говоря о роли Пилюгина как ученого-организатора, внесшего большой вклад в развитие ракетной техники и систем управления, надо прежде всего подчеркнуть, что он стремился к комплексности технических решений и организации производства, расширению роли системы управления в составе ракетного комплекса как целого, а не как набора подсистем. Эту линию Николай Алексеевич проводил последовательно, и она дала результат. Пилюгин создал уникальное научнопроизводственное объединение. Уникальность его состоит в том, что проектирование и изготовление приборов и подсистем вычислительного комплекса, инерциальной системы и необходимого бортового интерфейса ведутся в рамках одною предприятия. Это создало важные предпосылки обеспечения оперативности, качества и приемлемой стоимости разработок систем управления ракетных комплексов.  

 

Николай Алексеевич руководил всеми разработками систем управления для обеспечившей приоритет СССР в исследовании космического пространства и обороноспособности страны ракетной техники Сергея Павловича Королева, сам участвуя в этих работах. Очень плодотворно сотрудничал Пилюгин и с другими создателями ракетных систем: Михаилом Кузьмичем Янгелем, Владимиром Николаевичем Челомеем, Александром Давыдовичем Надирадзе и т.д. Смена поколений систем управления ракетных комплексов оборонного назначения происходила особенно быстро: стремительно улучшались их характеристики и качества. Однако широкой общественности Николай Алексеевич стал известен не по оборонным разработкам, а как "штурман космических трасс", как ученый, при ведущей роли которого созданы системы управления космическими ракетами-носителями, а также самими космическими аппаратами первого и последующих поколений для мягкой посадки на Луну и Венеру, для облета Луны, спутников Марса и т.д.  

При активном личном участии Пилюгина и под его руководством созданы системы управления (с пилюгинскнми гироскопами) трехступенчатой ракеты-носителя "Протон-1", предназначенной для выведения космических станций "Салют", и четырехступенчатой "Протон-2" с ракетным блоком Д, обеспечивающей облет Луны аппаратами "Зонд" с посадкой спускаемых аппаратов на ее поверхность.

 

В то время когда рассматривался вопрос о расширении кооперации при разработке гигантского проекта "Энергия"-"Буран", Николай Алексеевич выбрал новую для себя задачу - создать систему управления возвращаемого корабля "Буран", уступив работы над традиционной для себя системой управления ракеты-носителя "Энергия" своему воспитаннику-академику Украины Владимиру Григорьевичу Сергееву. Николаю Алексеевичу не привелось увидеть полета космического корабля "Буран" и его изящную точную первую в мире автоматическую посадку, причем в неблагоприятных условиях сильного бокового ветра. Кораблем управляла инерциальная СУ путем координации работы почти пятидесяти смежных его систем, обеспечивающих полет корабля и его посадку на аэродром назначения.

 

Николай Алексеевич с завидной быстротой и решительностью подхватывал новые идеи. Он действовал по правилу: если принципиально возможно, значит, надо действовать и создавать. Переход на бортовую дискретную вычислительную технику был юдним из важнейших стратегических вопросов, для решения которого потребовались авторитет и соответствующие свойства характера Николая Алексеевича. Как всегда, в переломный период, когда новые идеи набрали силы, есть сторонники ускорить процессы модернизации, а есть - подождать, выжать все до конца из стареющей технологии. Николай Алексеевич ждать не стал, а смело взялся за создание систем управления на базе БЦВМ как центрального звена управления. Все так называемые оргтехмероприятия навалились на первопроходца. Развитие производства требуемых микроэлектронных устройств, разработка схемных и структурных решений СУ, обеспечение ее надежности, создание бортового программного обеспечения функционирования системы управления, а также и средств ее отладки, отработки, выбор устройств согласования и преобразования информационных потоков, обмена ими и т.п. - все это пришлось делать впервые. Произошла не только смена технологий, но и смена стиля мышления.

 

К 1970 г. собственная БЦВМ была создана. После этого в НИИ автоматики и приборостроения все системы управления ракетных комплексов оснащались гироскопами и бортовой вычислительной техникой своей разработки.

 

Без решительного напора Николая Алексеевича могла бы победить точка зрения сторонников аналоговых систем, еще не до конца реализовавших свои возможности. И тогда, в условиях ненарастающего финансирования создания дискретных устройств, страна потеряла бы несколько лет в научно-технической гонке, отстала бы от мирового уровня.

 

Последним стратегическим замыслом, лебединой песней Николая Алексеевича, было решение задачи автономного определения азимутальной ориентации чувствительного элемента гироскопического прибора, задающего направление полета ракеты-носителя, т. е. бортового автономного ее прицеливания на стартовой позиции. Это позволило отказаться от "деликатной" системы прицеливания с ее оптическими, геодезическими и гироскопическими устройствами, контрольными платиками на корпусе гиростабилизатора и от специальной конструкции самого стартового сооружения. До самых последних дней Николай Алексеевич ежедневно непосредственно занимался данной проблемой. Он проводил совещания у себя в кабинете, ежедневно бывал на стендовых испытаниях, участвуя в них. Пришлось делать "развязанные" с окружающими объектами фундаменты стендов, шлифовать методологию проведения экспериментов и добиваться точности определения угловых направлений измерительных осей приборов, не худшей долей угловых секунд. Приемлемые решения этой сложнейшей проблемы получены его учениками, и созданные системы находятся в эксплуатации.

 

http://www.fcyb.mirea.ru/vip/pilugin/